一種能夠對油罐車油口卸放閥實行無人為干預的全自動無線監控系統(TMS系統)。它應用傳感器技術、嵌入式計算技術、現代網絡及無線通信技術、分布式信息處理技術開發而成的無線監控系統。該系統的監控元件通過聯軸器與閥桿直接剛性連接在被監控閥門上。監控元件通過測量閥桿角度位移，其數據由TMS系統進行采集、記錄、儲存、無線發送、上傳數據、報告形成并最終通過TMS管理軟件報警提示。避免了目前使用的機械鉛封易仿冒、易替代和電子鉛封的人為干預，信息采集點的不可靠性及車載電源供電的依賴性等問題。實現全程監控無人為干預，確保被記錄數據的真實性、可靠性和完整性(數據不丟失)，從而有效防止油罐車非法盜油行為的發生。構成TMS系統的所有硬件均通過ATEX的防爆認證確保系統能在危險區域安全使用。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術專利涉及無線傳感器技術、嵌入式計算技術、現代網絡及無線通信技術、分布式信息處理技術等設計組成的油罐車油口卸放閥無線監控系統。尤其能有效防止油罐車非法盜油。
技術介紹
目前公知的油罐車監控手段主要有2類機械鉛封和電子鉛封。機械鉛封因其結構及施封標識簡單，亦容易復制，所以防偽性能很差。無法從本質上解決被仿冒或被同樣品種簽封替換的問題，同樣品種的封簽易從內部管理人員、生產廠家或市場上獲得，也比較容易采用一般工藝手段仿制。電子鉛封基于RFID技術研制的電子鎖及電子鉛封。根據閥門結構，配合閥門開啟 /關閉動作，形成上下組件探頭非接觸式的離合感應，通過主機把閥門的編號及其工作狀態信息記錄下來并進行數據存儲、數據處理和數據上載。電子鉛封探頭安裝在油罐車的油口部位，有效配合油口的開關操作，觸發信息，并把該信息通過數據線有線傳送給駕駛室內的數據采集器，數據集內經過處理的開關數據，通過車載GPS系統實時上傳給監控中心。但它最終監測的都是它所鎖住的部位是否有位移而非所監測的閥門是否真正被動作過，所以只要監測部位沒有位移，它對閥門的開關動作是沒有監測作用的。同樣其關閉及解鎖動作還是需要人員去操作，這就增加了很多因為人為干預所帶來的不確定因素。另外，由于該系統需要油罐車上的電源供電，一旦失電會造成系統的癱瘓而無法監控。
技術實現思路
為了克服以上兩種監控手段所帶來的不足即機械鉛封“易仿冒、易替代”。電子鉛封的“人為干預，信息采集點的不可靠性及車載電源供電的依賴性”。本專利技術專利解決其技術問題所采用的技術方案是從對被監控設備的“數據采集、記錄、儲存、無線發送、上傳數據、報告形成并最終通過管理軟件提供“報警”等提示，均沒有人為干預。所有數據和報告均由系統自動生成， 無法被修改從而保證數據及報告的真實性。我們的“監控元件”被直接安裝于被監控閥門的頂端，由一個聯軸器將閥門的閥桿轉動軸連接在一起。監控元件中包含有相關的測量元器件和傳感器，可以通過檢測到閥桿角度出現偏差(通過測量閥桿角度位移)來測量和報告閥門在不同打開程度對應的角度(可以用角度或開度比例來顯示)。其設定的測量精度為+1度的角度位移。(實際“分辨率”為0. 1度角度位移。)最終從根本上對“車上的油口閥門”進行直接的監控而且M小時365天全年全天候進行即時監控。當“油口閥門”被動作，監控元件開始記錄并儲存數據在內置存儲器直到“該記錄數據”被“完整無誤”地上傳至遠程服務器。(數據不可丟失性)從而保證了“被記錄數據的完整性和可靠性”。我們的“監控元件”可直接被安裝在0、1類區域即本安區、防爆區。監控元件已通過ATEX本安認證，中/終繼無線路器由均獲得防爆認證。TMS系統組成部件的使用壽命至少10年及系統帶自診斷功能，在10年期間免維護。只需更換監控元件的電池(每3至5年更換一次，根據實際接入網絡的情況而定。)無需支付額外的無線網絡接入/傳輸的費用，例如GPRS、3G等附圖說明圖ITMS系統監控業務的實施流程及基本原理目標任務是對油庫、加油站和第三方物流停車場各個油品物流業務節點間的運輸進行全過程監控。①油罐車從車庫(停車場)至油庫停車場業務節點輸入命令出場油庫業務節點輸入命令進庫②油罐車從油庫至加油站油庫業務節點輸入命令出庫加油站業務節點輸入命令進站③油罐車從加油站至車庫(停車場)加油站業務節點輸入命令出站停車場業務節點輸入命令進場監控基本原則業務節點是指油庫、加油站和第三方物流停車場。每次業務節點的命令產生對監控元件所記錄的歷史數據(閥門動作次數)所對應的時間節點進行再定義。每個業務節點的命令將對上個(前一個)業務節點監控元件所記錄的歷史記錄(閥門動作次數)進行比較。核對結果后，判斷是否在本節點業務處理以前是否存在閥門動作次數是否發生變化。特點判斷邏輯簡單，可靠。業務流程易于和已有的信息系統集成。圖2TMS系統構成·在各業務節點(油庫、油站和物流停車場)建立油品物流監測網絡。·監控元件安裝在油罐車的油口閥門上記錄和保存所有閥門位置狀態。·監控軟件服務器端及數據庫安裝在用戶監管部門。·客戶端軟件安裝在各業務節點用以采集油口閥狀態信息、顯示和報警。·分布在各個節點的客戶端軟件通過VPN或專網與用戶監管部門的監控軟件服務器端聯網。·軟件系統架構為BS過去的客戶服務器體系為兩層結構，即客戶端程序+數據庫服務器。客戶端直接與數據庫系統連接，它們可分為兩種模式胖客戶型和胖服務器型。胖客戶型的特點是數據計算和數據處理集中在客戶端。這種系統的網絡負荷大，直接影響業務處理的速度，當用戶連接多時容易在數據庫端發生訪問沖突。胖服務器型的特點是數據計算和數據處理集中在數據庫服務器。數據庫服務器端是這種系統的瓶頸，當用戶連接多時，系統就會發生堵塞， 性能急劇下降，根本無法適應多用戶的需要。而在三層結構客戶服務器系統中，數據計算和數據處理集中在中間層部件，且能夠實現分布計算功能。具體地說，就是可以根據需要把各個部件分別或重復地分布在不同的計算機上，使整個系統的工作量平衡分配到網絡中。傳統的C/S結構，客戶端直接與數據庫連接，數據庫完全暴露于外部，在安全性方面存在很大的隱患。而在三層結構中，客戶端只負責發送請求，并不與數據庫直接連接，而由應用軟件服務器(Application Server)與數據庫連接，在外界應用與數據庫之間有天然的屏障，同時也最大限度保證數據的安全性，完整性。在傳統的C/S結構中，每個用戶都需要與數據庫服務器建立連接，而在三層結構中用戶可以共享數據庫連接，這樣減少了數據庫的負擔，同時也提高了系統的性能。在C/S結構中，升級和維護系統必須在客戶端和服務器端同時進行，眾多的客戶端維護困難，也增加了維護的開銷。如果程序發生改動，必須每一個客戶端都要進行升級，這樣也增加了系統的升級風險。在B/S結構下，系統維護或升級只在服務器端(包括 AppServer和DBkrver)，對于客戶端無須進行改動，這樣就減少了系統的維護費用、降低了升級風險，同時升級的進行也不影響的日常工作與業務。圖3各業務節點的網絡結構在油罐車⑵到達業務節點如加油站(無線網絡覆蓋區域)，無線數據網絡便會與監控元件(1)進行通信要求上傳檢測數據，所有被記錄及保存的數據都將通過中繼無線路由器C3)和終繼無線路由網關網關(4)傳給遠程的埃內杰TMS服務器端軟件及其中央數據庫。無線網絡結構及特點ZigBee是一種高可靠的無線數傳網絡，類似于CDMA和GSM網絡，ZigBee數傳模塊類似于移動網絡基站。通訊距離從標準的75米到幾百米、幾公里，并且支持無線擴展。特點低功耗低數據量低成本使用免費頻段2. 4G高抗干擾高保密件自動動杰組巡，采用高的抗干擾性能的直序擴頻通信方式(DSSS)，64位出廠編號和支持AES-U8加密。Zigbee Mesh具有獨特的自組織網狀網絡，在信號受阻時，可以動態地重新選擇傳輸路徑，大大提高了數據傳遞的可靠性。油罐區/加油站層面上常常會出現通訊故障，這種 “繞行工作”的能力可以使其不受影響。在遇到臨時停靠的卡車等障礙物等擋住了已經建立的信號路徑時，無線網狀網絡的自組織能力便體現出其價值。網絡只要尋找傳送信號的新路徑并使其到達網關。因此網狀網絡顯得更為可靠和耐用。圖4服務器端監控軟件界面及功能介紹·本文檔來自技高網...
【技術保護點】
１．要求保護能有效防止油罐車非法盜油的油罐車油口卸放閥無線監控系統（ＴＭＳ系統）。本系統特點是通過自行開發的“ＴＭＳ監控管理軟件”將“無線傳感器”，“中／終繼無線路由器”和終端顯示等硬件組成了無人為干預的全自動監控系統，。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：陳東超，胡志鳴，陳學琛，
申請(專利權)人：陳東超，
類型：發明
國別省市：31
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